柯貝西:這一年是1608年,人類(lèi)歷史上第一架望遠(yuǎn)鏡誕生了!
荷蘭眼鏡商發(fā)明了一個(gè)有趣的小玩意兒,名字叫作“千里鏡”。有了它,就像是獲得了北歐神話(huà)中彩虹橋守護(hù)神—海姆達(dá)爾的眼睛,無(wú)論白天黑夜都能看到幾百千米外的世界?,F(xiàn)在購(gòu)買(mǎi)可享受8折優(yōu)惠,前100名還有特殊贈(zèng)品—發(fā)明家本人漢斯·李波爾簽名照一張。還在等什么?快來(lái)購(gòu)買(mǎi)吧!
八卦:據(jù)說(shuō),著名的大科學(xué)家伽利略也偷偷訂購(gòu)了這架望遠(yuǎn)鏡哦!
鏡由若干個(gè)透鏡組成,它能將遠(yuǎn)處的物體放大,并形成清晰的倒立實(shí)像
望遠(yuǎn)鏡的工作原理基于光學(xué)現(xiàn)象:折射和反射。
望遠(yuǎn)鏡主要由物鏡和目鏡構(gòu)成,基本功能就是收集和放大遠(yuǎn)處的光線(xiàn),從而讓我們能看到更清晰、更明亮的圖像。
目鏡也是許多透鏡的組合,它的作用是將物鏡放大后所得的實(shí)像再次放大
物鏡在望遠(yuǎn)鏡的前端,接收來(lái)自遠(yuǎn)處的光線(xiàn),并通過(guò)折射將其聚焦到焦點(diǎn)上;目鏡在望遠(yuǎn)鏡后方,將物鏡收集形成的像放大。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),望遠(yuǎn)鏡的原理就是通過(guò)透鏡將遠(yuǎn)處的光線(xiàn)聚焦到一個(gè)點(diǎn)上,從而讓觀(guān)察者看到遠(yuǎn)方物體的放大圖像。
望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明,在人類(lèi)科學(xué)史上引發(fā)了一場(chǎng)探索宇宙的革命。在此之前,沉迷于星空世界的天文學(xué)者只能用他們的肉眼來(lái)觀(guān)察夜空,此后,望遠(yuǎn)鏡的每一次進(jìn)化都讓宇宙有了新的模樣。
開(kāi)普勒—折射望遠(yuǎn)鏡
1611年,德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒提出,用兩片凸透鏡作為物鏡和目鏡,這樣的望遠(yuǎn)鏡可以看到更遠(yuǎn)的地方,視野也會(huì)更加廣闊,后人將其稱(chēng)為開(kāi)普勒式望遠(yuǎn)鏡,即折射望遠(yuǎn)鏡??上У氖?,開(kāi)普勒只是提出想法,并沒(méi)有親自動(dòng)手實(shí)踐。
伽利略—人類(lèi)歷史上第一臺(tái)天文望遠(yuǎn)鏡
1609年,伽利略用凸透鏡作為物鏡,凹透鏡為目鏡,制造了一架口徑4.4厘米,長(zhǎng)1.2米,能放大32倍的天文望遠(yuǎn)鏡。
豐功偉績(jī)
●伽利略利用該望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)銀河原來(lái)由數(shù)不清的星星組成、月球上有隕石坑、木星有4個(gè)圍繞著它運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星,還找到了支持哥白尼日心說(shuō)的證據(jù)。
豐功偉績(jī)
●一位名為沙伊納的科學(xué)家造出了開(kāi)普勒式望遠(yuǎn)鏡,專(zhuān)門(mén)來(lái)觀(guān)察太陽(yáng),證明了太陽(yáng)黑子是真實(shí)存在的。
●1655年,荷蘭人惠更斯造了一架筒長(zhǎng)近6米的望遠(yuǎn)鏡,觀(guān)測(cè)到土星的光環(huán)與土星是分開(kāi)的。
牛頓—反射式望遠(yuǎn)鏡
1668年,艾薩克·牛頓發(fā)現(xiàn)了光的散射,并依此改進(jìn)了望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì),發(fā)明了反射式望遠(yuǎn)鏡。這種望遠(yuǎn)鏡使用曲面鏡替代了伽利略時(shí)代的透鏡,解決了色差問(wèn)題,使得觀(guān)測(cè)效果更加清晰。
豐功偉績(jī)
●1789年,英國(guó)天文學(xué)家威廉·赫歇爾建成了當(dāng)時(shí)世界上最大的反射式望遠(yuǎn)鏡,首次通過(guò)觀(guān)測(cè)證實(shí)了銀河系的恒星呈扁平狀分布。
●1845年,愛(ài)爾蘭的羅斯伯爵三世又建造了一架更大的望遠(yuǎn)鏡,這架望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)不是模糊一團(tuán),而是有結(jié)構(gòu)的星云。
進(jìn)入20世紀(jì)后,天文望遠(yuǎn)鏡不再只是依靠個(gè)人研究,轉(zhuǎn)而變?yōu)楦鱾€(gè)國(guó)家之間的競(jìng)爭(zhēng)。此時(shí),科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展,工藝制造水平也越來(lái)越高,人們開(kāi)始建造大型精密的望遠(yuǎn)鏡。哈勃就是借助此時(shí)的望遠(yuǎn)鏡,發(fā)現(xiàn)了宇宙更多的秘密。
1920年,埃德溫·哈勃借助2.5米望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn),仙女座星云其實(shí)是由大量恒星組成的,而且距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)銀河系。人們終于知道銀河系外“天外有天”的事實(shí)了。
哈勃還發(fā)現(xiàn)了宇宙似乎在不斷變大。1929年,哈勃在美國(guó)威爾遜山天文臺(tái)觀(guān)察了18個(gè)星系的光譜,發(fā)現(xiàn)這些星系都在以極快的速度離我們而去,而且越跑越遠(yuǎn)——宇宙正在不斷膨脹。
在過(guò)去的幾百年間,人們都是用肉眼進(jìn)行天文觀(guān)測(cè)的。可宇宙中除了可見(jiàn)光之外,還有各種各樣的射線(xiàn),如γ射線(xiàn)、X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、紅外線(xiàn),以及無(wú)線(xiàn)電波。而這些,都是無(wú)法用眼睛觀(guān)察到的。
1931年,美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的無(wú)線(xiàn)電工程師卡爾·央斯基發(fā)現(xiàn):有一種每隔23小時(shí)56分04秒會(huì)出現(xiàn)最大值的無(wú)線(xiàn)電干擾。經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析,他斷言:這是來(lái)自銀河系中的射電輻射。他由此開(kāi)創(chuàng)了用射電波研究天體的新紀(jì)元。
1937年,雷伯建造了世界第一臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡,通過(guò)接收和發(fā)射電磁波來(lái)觀(guān)測(cè)宇宙;
1955年,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)建成當(dāng)時(shí)世界上最大的,76米直徑的拋物面射電望遠(yuǎn)鏡;
1960年,英國(guó)劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的馬丁·賴(lài)爾利用干涉的原理,發(fā)明了綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡……
射電望遠(yuǎn)鏡與光學(xué)望遠(yuǎn)鏡相似,只不過(guò),光學(xué)望遠(yuǎn)鏡是通過(guò)可見(jiàn)光去觀(guān)測(cè),射電望遠(yuǎn)鏡的媒介則是電磁波。
以上這些望遠(yuǎn)鏡都屬于地面望遠(yuǎn)鏡,但在地面上觀(guān)測(cè)太空總會(huì)受到大氣層的影響,那么望遠(yuǎn)鏡能不能脫離地球,去太空觀(guān)測(cè)宇宙呢?
答案當(dāng)然是—可以!
1990年,美國(guó)宇航局建造的巨型空間天文臺(tái)—口徑2.4米、工作波長(zhǎng)從紫外到近紅外的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡,由航天飛機(jī)運(yùn)載升空,來(lái)到了距離地球表面575千米的軌道上。自此,新時(shí)代開(kāi)啟了。
老咪:這些令人驚奇的宇宙照片都是哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的?
梅西:沒(méi)錯(cuò),這些照片可是我的宇宙探索啟蒙老師。
柯貝西:只要人類(lèi)對(duì)宇宙的好奇還在,探索就永遠(yuǎn)不會(huì)停止,望遠(yuǎn)鏡也就會(huì)不斷地進(jìn)化下去……
天文小伙伴注意哦,千萬(wàn)不能直接用望遠(yuǎn)鏡去看太陽(yáng)。太陽(yáng)光在經(jīng)過(guò)物鏡聚焦后,會(huì)強(qiáng)烈刺激我們的視網(wǎng)膜,從而導(dǎo)致視網(wǎng)膜脫落,造成永久性失明。